Four wheeled omni directional drive vehicle motion control method research

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Scientific Journal of Control Engineering August 2013, Volume 3, Issue 4, PP.288-294

Four Wheeled Omni-directional Drive Vehicle Motion Control Method Research Huajin Yan †1, Runxuan Li 2, Yongzhi Yang 1, Dexue Bi1 1. College of Mechanical Engineering, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300222, China 2. College of precision instrument, Tianjin University, Tianjin 300192, China †Email:

lmt198@sohu.com

Abstract In view of the rapid development of China's domestic market demand, the liberation of human complex labor, the full enjoyment of modern life. With high efficiency of four wheeled omni-directional robot cleaning vehicle as the research object, based on AVR motion control theory, the robot model is analyzed in detail, the radius of curvature of the method of model simplification, by constantly changing the radius of curvature of the control car, so that a robot could quickly, has good real time. The system uses modular programming, obstacle avoidance module to join, improved the readability, easy debugging, to realize the obstacle avoidance, better achieve the predetermined path, and has a certain practicality. Keywords: Radius of Curvature; Motion Model; Path to Achieve

四轮全向驱动小车运动控制方法研究 闫化锦 1,李润萱 2,杨永志 1,毕德学 1 1. 天津科技大学 机械工程学院,天津 300222 2. 天津大学 精仪学院,天津 300192 摘 要:本文针对我国快速发展的家务市场需求,解放人的繁杂的劳动,充分享受现代生活,以效率较高的四轮全向机器人 清扫小车为研究对象,基于 AVR 单片机的运动控制原理,通过对机器人小车模型的详细分析,采用曲率半径的方法对模型 进行简化,通过不断地改变曲率半径实现对小车的控制,使机器人小车能快速地反应,具有较好的实时性。系统采用模块化 编程,模块便于加入,提高了可读性,容易调试,实现避障,较好地实现预先设定的路径,具有一定的实用性。 关键词:曲率半径;运动模型;路径实现

引言 随着中国工业的快速发展和技术进步,我国家务市场开始成型,人们的生活水平逐年提高,对物质和精 神生活的质量也不断提高,迫切需要从繁重的清洁工作中解脱出来。由此诞生了一种家用服务型清扫机器人, 四轮全向机器人清扫小车正是这一机器人的有益尝试。

1 四轮全向驱动机器人的设计 任何机器人的运动和控制都依赖于机器人的本身,即机械结构部分,这是机器人的基础。 机器人与计算机相区别的一个重要特征,就是机器人能够运动。要运动就必须有动力部件,以及由这些 动力部件驱动的结构。机器人的驱动子系统、传感子系统和控制决策子系统是一个机器人最基本的三部分。 驱动控制是基于 AVR 单片机的运动控制原理来实现。AVR 单片机不仅具有强大的高速运算处理能力, 而且在片内集成了丰富的电机控制外围部件。电动小车控制系统的主要构件为控制芯片单片机和滤波电路, - 288 http://www.sj-ce.org/


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